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混凝土梁桥持续下挠机理的讨论
日期:2017-2-23 15:34:05 作者:钢结构检测 来源:本站原创
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    调查表明,采用节段悬浇施工的混凝土梁桥的长期下挠问题比较普遍,已成为困扰混凝土梁桥向大跨度发展的一个棘手问题。毋庸置疑,这些下挠量过大的桥梁在当初设计时的变形检算中也都能满足规范要求。当审视我们目前的桥梁设计过程时,不难发现,在拟定构造尺寸和预应力配筋之后,一般设计者仅满足于根据规范来进行验算,而不去关注桥梁在竣工时的成桥内力状态是否合理。

 

    从预应力设计方面来看,满足规范的预应力配筋方案可以有很多种,若从抑制桥梁长期变形的角度来看,不是每一种配筋设计方案都是合理的。

 

    正确认识长期下挠的机理是解决问题的关键。对于实际桥梁发生持续下挠的原因,除预应力时效损失过大外,有以下几点讨论:

 

    (1)关于徐变收缩对下挠的影响。目前的徐变、收缩模式要么收敛,要么就是后期发展十分缓慢,据此计算得到的长期时效挠度也应是收敛或者缓慢发展的,这与目前观测到的持续下挠现象不吻合。对此,美国学者z.P.Baznt等研究认为,对于悬臂施工的预应力混凝土箱梁,目前普遍对全截面采用统一的收缩徐变模式是不正确的,并认为因箱梁顶、底板厚度差较大而引起的截面上收缩和干缩徐变差异是桥梁持续下挠的重要原因之一。

 

    (2)关于温度交变和活载疲劳下的残余变形。考虑环境温度的交变作用,布置于箱梁顶板中的悬臂预应力束受温差影响大,会产生不可恢复的松弛与残余变形。同时,跨中区域的活载应力幅大且结构刚度较小,活载导致的截面疲劳残余变形也会不断累积,成为跨中持续下挠(呈现不可逆的塑性)的组成部分。

 

    (3)关于裂缝与下挠之间的相互影响。桥梁开裂与下挠之间存在明显的相关性,时效变形的增长会使某些区域的拉应变超限(连续性受到破坏),从而导致开裂;同时,裂缝导致的刚度退化和结构内力重分布也必将加剧跨中下挠。影响桥梁开裂的原因有来自设计、施工、材料等方面的多种因素,甚至包括使用期超载的影响。实际上,桥梁在运营后期出现的裂缝,均可以看成是早期裂缝的显化,是损伤累积的结果。

 

    (4)关于剪切变形与下挠之间的相互影响。有研究认为,箱梁的剪滞效应和薄腹板的剪切变形对下挠的影响不可忽略,特别是在斜裂缝发生并发展之后,剪切变形对挠度的影响将更大。

 

文章出自桥梁动静载荷试验www.zjlq.net,转载请注明。


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